Neste generasjon duracellkaniner – og viktigheten for grønn omstilling

I en tid hvor alle skal kutte klimagassutslipp og etterspørselen etter grønne elektroner har skutt i været både her til lands og i resten av verden, klarer man simpelthen ikke å gjøre mer av alt raskt nok. For å sikre et energisystem i balanse behøves også teknologier og smarte løsninger som gjør at vi kan tillate en stor andel uregulerbar kraft fra sol og vind inn på strømnettet.

Fremover vil man treffe på utfordringer nettmessig med tanke på å få fraktet kraften dit den skal. Det kommer av at det ikke er plass til mer strøm i nettet, flaskehalser, men også fordi den store variasjonen i kraftflyten medfører variasjon i spenningen. For å motvirke denne ulempen har det blitt foreslått at batterier eller andre former for energilagringsløsninger bygges parallelt med utbyggingen av ny kraftproduksjon.

Kraftig utvikling i batteriteknologi

Det har vært stor fremgang i teknologiutviklingen for batterier de siste årene, tett knyttet til elektrifiseringen av biltrafikken. Til bruk i objekter som skal bevege seg, biler, elsykler, lastebiler, fly eller båter, er en viktig faktor hvor stor energitetthet man klarer å oppnå.

Teslas nyeste battericeller har en energitetthet på i underkant av 300 Watt-timer per kilo batteri, til sammenligning ligger bensin om lag 40 ganger så høyt (i ren energitetthet, men ikke glem at det er en elendig virkningsgrad for forbrenningsmotorer). Men for stasjonære installasjoner er ikke energitetthet og vekt en like viktig faktor.

Dagens batterier baserer seg for det meste på litium-ion-teknologi (Li-ion), hvor en sentral utfordring er tilgangen på litium i tiden fremover. World Economic Forum påpeker at tilgang på litium kan bli en utfordring allerede innen 2025, derfor leter man etter andre batteriteknologier som kan benyttes. Teknisk Ukeblad har tidligere skrevet flere artikler om tematikken, nå sist om at natriumionbatterier nå er på vei inn i de første elbilene.

Avgjørende for grønn omstilling i Norge?

Mer av alt raskere var energikommisjonens budskap tidligere i år. Men hva kan dette ha å si for oss nordmenn? Teknologiutvikling for batterier skaper nye muligheter for at vi kan ha flere alternativer når vi skal innlemme mer sol og vindkraft inn i kraftsystemet.

På kort sikt tar utbygging av ny infrastruktur, særlig knyttet til nett, tid. Mens utbygging av vind og sol på land kan komme på plass relativt raskt. For å få på plass mer av alt raskere, må man trolig også benytte batteriteknologi til å sikre kortsiktige krav til stabilitet i kraftsystemet. Statnett gikk nylig ut og påpekte at faren for strømbrudd øker etter hvert som man får mer sol og vind inn i systemet dersom det er slik at disse ikke kan bidra til stabilitet (treghet/inertia).

Solkraft har ingen store, tunge, roterende komponenter som kan bidra til å absorbere eventuelle forstyrrelser i kraftsystemet. Statnett peker på at fremover må man benytte den nyeste omformerteknologien for å sikre at sol og vind bidrar til et mer stabilt kraftsystem og at energilagring og batterier er viktig for at dette potensialet skal kunne utnyttes fullt ut. Batterier kan på nåværende tidspunkt ikke benyttes til lagring av store energimengder, og verdens totale produksjon av lagringskapasitet i batterier i 2022 var i overkant av én terawattime. Det tilsvarer Norges samlede kraftforbruk fra skjærtorsdag til påskeaften i år. Men batteriene kan bidra med andre fordelaktige egenskaper, eksempelvis for å bidra med nettopp stabilitet og støtte ved feil i kraftsystemet.

En knekk for samarbeidet

Til spørsmålet om det er behov for ny batteriteknologi for å integrere mer sol og vind i Norge og Norden allerede i dag, er svaret på dette nei. Men teknologiutvikling, kostnadsreduksjoner og etablering av nye verdikjeder vil være stadig viktigere i et enda mer fornybart samfunn.

Dersom utviklingen av natriumbatterier lykkes, vil man ha tilgang til større mengder råmaterialer enn for litium, og man har også mulighet til i større grad å planlegge hvor man skal bygge opp fabrikker og kompetanse for fremtiden.

Dessverre har man det siste halvannet året sett at internasjonalt samarbeid og handel har fått seg en alvorlig knekk med krigen i Ukraina og spenningene mellom Kina og Vesten. Vesten vil fremover forsøke å gjøre seg mindre avhengige av ustabile regimer og bygger derfor selv batterifabrikker, blant annet her i landet. Med etablering av ny teknologi og flere valgmuligheter har man større muligheter til å løsrive seg fra etablerte verdikjeder.

Foreløpig ser det ikke ut til at natriumbatterier kan konkurrere på med litium på energitetthet, men der dette er mindre viktig, vil jeg tenke at vi i tiden fremover vil se bruk av alternativer til dagens teknologi i vårt væravhengige energisystem.

Mer teknologiutvikling raskere vil være en viktig byggestein i energiomstillingen i Norge, Europa og verden. 2030 nærmer seg med stormskritt, dagens smarte løsninger må tas i bruk, og nye må utvikles på veien videre!